人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題張課件

1、必修二利用動能定理解決多過程問題人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁必修二利用動能定理解決多過程問題人教版高一物理必修二第三節(jié)動 學(xué)習(xí)目標(biāo)定位進(jìn)一步理解動能定理，領(lǐng)會應(yīng)用動能定理解題的優(yōu)越性.會利用動能定理分析變力做功、曲線運(yùn)動以及多過程問題. 學(xué)習(xí)目標(biāo)定位進(jìn)一步理解動能定理，領(lǐng)會應(yīng)用動能定理解會利用動高中物理學(xué)習(xí)探究區(qū)一、利用動能定理求變力的功二、利用動能定理分析多過程問題三、動能定理和動力學(xué)方法的綜合應(yīng)用高中物理學(xué)習(xí)探究區(qū)一、利用動能定理求變力的功二、利用動能定理一、利用動能定理求變力的功利

2、用動能定理求變力的功是最常用的方法先求出幾個恒力所做的功學(xué)習(xí)探究區(qū)然后用動能定理間接求變力做的功即WFW其他Ek.這種題目中，物體受到一個變力和幾個恒力作用.一、利用動能定理求變力的功利用動能定理求變力的功是最常用的方變力例1如圖所示，斜槽軌道下端與一個半徑為0.4 m的圓形軌道相連接一個質(zhì)量為0.1 kg的物體從高為H2 m的A點(diǎn)由靜止開始滑下，運(yùn)動到圓形軌道的最高點(diǎn)C處時，對軌道的壓力等于物體的重力求物體從A運(yùn)動到C的過程中克服摩擦力所做的功(g取10 m/s2)學(xué)習(xí)探究區(qū)在C點(diǎn)：解析受力分析Fmg解得Wf0.8 J從A到C，由動能定理：一、利用動能定理求變力的功人教版高一物理必修二第三節(jié)

3、動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁變力例1如圖所示，斜槽軌道下端與一個半徑為0.4 m的圓形對于包含多個運(yùn)動階段的復(fù)雜運(yùn)動過程，可以選擇分段或全程應(yīng)用動能定理.學(xué)習(xí)探究區(qū)二、利用動能定理分析多過程問題1分段應(yīng)用動能定理時，將復(fù)雜的過程分割成一個個子過程，對每個子 過程的做功情況和初、末動能進(jìn)行分析，然后針對每個子過程應(yīng)用動 能定理列式，然后聯(lián)立求解2全程應(yīng)用動能定理時，分析整個過程中出現(xiàn)過的各力的做功情況，分 析每個力的做功，確定整個過程中合外力做的總功，然后確定整個過 程的初、末動能，針對整個過程利用動能定理列式求解

4、當(dāng)題目不涉及中間量時，選擇全程應(yīng)用動能定理更簡單，更方便 注意當(dāng)物體運(yùn)動過程中涉及多個力做功時，各力對應(yīng)的位移可能不相同，計算各力做功時，應(yīng)注意各力對應(yīng)的位移計算總功時，應(yīng)計算整個過程中出現(xiàn)過的各力做功的代數(shù)和人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁對于包含多個運(yùn)動階段的復(fù)雜運(yùn)動過程，可以選擇分段或全程應(yīng)用動例2如圖所示，ABCD為一位于豎直平面內(nèi)的軌道，其中BC水平，A點(diǎn)比BC高出10 m，BC長1 m，AB和CD軌道光滑且與BC平滑連接一質(zhì)量為1 kg的物體，從A點(diǎn)以4 m/s的速度開始運(yùn)動，經(jīng)

5、過BC后滑到高出C點(diǎn)10.3 m的D點(diǎn)速度為零(g取10 m/s2)求：(1)物體與BC軌道間的動摩擦因數(shù)；(2)物體第5次經(jīng)過B點(diǎn)時的速度；(3)物體最后停止的位置(距B點(diǎn)多少米)學(xué)習(xí)探究區(qū)解析v4m/s10m10.3mvD0m/s(1)由A到D，由動能定理：在BC上滑動了4次(2)由A到B，由動能定理：二、利用動能定理分析多過程問題人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁例2如圖所示，ABCD為一位于豎直平面內(nèi)的軌道，其中BC水例2如圖所示，ABCD為一位于豎直平面內(nèi)的軌道，其中BC水平，A點(diǎn)比

6、BC高出10 m，BC長1 m，AB和CD軌道光滑且與BC平滑連接一質(zhì)量為1 kg的物體，從A點(diǎn)以4 m/s的速度開始運(yùn)動，經(jīng)過BC后滑到高出C點(diǎn)10.3 m的D點(diǎn)速度為零(g取10 m/s2)求：(1)物體與BC軌道間的動摩擦因數(shù)；(2)物體第5次經(jīng)過B點(diǎn)時的速度；(3)物體最后停止的位置(距B點(diǎn)多少米)學(xué)習(xí)探究區(qū)解析v4m/s10m10.3mvD0m/s(2)代入數(shù)據(jù)解得：在BC上滑動了4次(3) 全程應(yīng)用動能定理：末速度為0二、利用動能定理分析多過程問題人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁

7、例2如圖所示，ABCD為一位于豎直平面內(nèi)的軌道，其中BC水動能定理常與平拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動相結(jié)合，解決這類問題要特別注意：學(xué)習(xí)探究區(qū)三、動能定理和動力學(xué)方法的綜合應(yīng)用(1)與平拋運(yùn)動相結(jié)合時，要注意應(yīng)用運(yùn)動的合成與分解的方法，如分解 位移或分解速度求平拋運(yùn)動的有關(guān)物理量(2)與豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動相結(jié)合時，應(yīng)特別注意隱藏的臨界條件：有支撐效果的豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動，物體能過最高點(diǎn)的臨界條件 為vmin0.沒有支撐效果的豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動，物體能過最高點(diǎn)的臨 界條件為vmin .人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定

8、理解決多過程問題頁動能定理常與平拋運(yùn)動、圓周運(yùn)動相結(jié)合，解決這類問題要特別注意例3 如圖所示，質(zhì)量m0.1 kg的金屬小球從距水平面h2.0 m的光滑斜面上由靜止開始釋放，運(yùn)動到A點(diǎn)時無能量損耗，水平面AB是長2.0 m的粗糙平面，與半徑為R0.4 m的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點(diǎn)，其中圓軌道在豎直平面內(nèi)，D為軌道的最高點(diǎn)，小球恰能通過最高點(diǎn)D，求：(g10 m/s2)(1)小球運(yùn)動到A點(diǎn)時的速度大小；(2)小球從A運(yùn)動到B時摩擦阻力所做的功；(3)小球從D點(diǎn)飛出后落點(diǎn)E與A的距離學(xué)習(xí)探究區(qū)三、功率的計算 只有重力做功 摩擦力做負(fù)功 只有重力做負(fù)功2m(1)滑到A點(diǎn)的過程，由動能定理：(2

9、)在D點(diǎn)：人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁例3 如圖所示，質(zhì)量m0.1 kg的金屬小球從距水平面h例3 如圖所示，質(zhì)量m0.1 kg的金屬小球從距水平面h2.0 m的光滑斜面上由靜止開始釋放，運(yùn)動到A點(diǎn)時無能量損耗，水平面AB是長2.0 m的粗糙平面，與半徑為R0.4 m的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點(diǎn)，其中圓軌道在豎直平面內(nèi)，D為軌道的最高點(diǎn)，小球恰能通過最高點(diǎn)D，求：(g10 m/s2)(1)小球運(yùn)動到A點(diǎn)時的速度大小；(2)小球從A運(yùn)動到B時摩擦阻力所做的功；(3)小球從D點(diǎn)飛出后落

10、點(diǎn)E與A的距離學(xué)習(xí)探究區(qū)三、功率的計算 只有重力做功 摩擦力做負(fù)功 只有重力做負(fù)功2m(2)從A點(diǎn)到D點(diǎn)，由動能定理：(3) 小球從D點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動：例3 如圖所示，質(zhì)量m0.1 kg的金屬小球從距水平面h例3 如圖所示，質(zhì)量m0.1 kg的金屬小球從距水平面h2.0 m的光滑斜面上由靜止開始釋放，運(yùn)動到A點(diǎn)時無能量損耗，水平面AB是長2.0 m的粗糙平面，與半徑為R0.4 m的光滑的半圓形軌道BCD相切于B點(diǎn)，其中圓軌道在豎直平面內(nèi)，D為軌道的最高點(diǎn)，小球恰能通過最高點(diǎn)D，求：(g10 m/s2)(1)小球運(yùn)動到A點(diǎn)時的速度大小；(2)小球從A運(yùn)動到B時摩擦阻力所做的功；(3)小球從D點(diǎn)

11、飛出后落點(diǎn)E與A的距離學(xué)習(xí)探究區(qū)三、功率的計算 只有重力做功 摩擦力做負(fù)功 只有重力做負(fù)功2m(3)豎直方向做自由落體運(yùn)動：水平方向勻速xBEvDt0.8 m例3 如圖所示，質(zhì)量m0.1 kg的金屬小球從距水平面h自我檢測區(qū)123自我檢測區(qū)1231(利用動能定理求變力的功)某同學(xué)從h5 m高處，以初速度v08 m/s拋出一個質(zhì)量為m0.5 kg的橡皮球，測得橡皮球落地前瞬間速度為12 m/s，求該同學(xué)拋球時所做的功和橡皮球在空中運(yùn)動時克服空氣阻力做的功(g取10 m/s2)123拋的過程拋后過程變力做功v08 m/sv12 m/s變力做功拋球時由動能定理：拋出后由動能定理：v0 0m/s解得W

12、f-5 J即橡皮球克服空氣阻力做功為5 J應(yīng)用動能定理1(利用動能定理求變力的功)某同學(xué)從h5 m高處，以初速2(利用動能定理分析多過程問題)如圖4所示，質(zhì)量m1 kg 的木塊靜止在高h(yuǎn)1.2 m的平臺上，木塊與平臺間的動摩擦因數(shù)0.2，用水平推力F20 N，使木塊產(chǎn)生位移l13 m時撤去，木塊又滑行l(wèi)21 m后飛出平臺，求木塊落地時速度的大小123解析對整個過程，由動能定理：（1）在F和f作用下加速（2）在f作用下減速（3）在重力作用下平拋2(利用動能定理分析多過程問題)如圖4所示，質(zhì)量m1 k3(動能定理和動力學(xué)方法的綜合應(yīng)用)如圖所示，固定在水平地面上的工件，由AB和BD兩部分組成，其中

13、AB部分為光滑的圓弧，圓心為O，AOB37，圓弧的半徑R0.5 m；BD部分水平，長度為0.2 m，C為BD的中點(diǎn)現(xiàn)有一質(zhì)量m1 kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從A端由靜止釋放，恰好能運(yùn)動到D點(diǎn)(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：(1)物塊運(yùn)動到B點(diǎn)時，對工件的壓力大??；(2)為使物塊恰好運(yùn)動到C點(diǎn)靜止，可以在物塊運(yùn)動到B點(diǎn)后，對它施加一豎直向下的恒力F，F(xiàn)應(yīng)為多大？123在B點(diǎn):動能定理由A到B點(diǎn)，由動能定理:3(動能定理和動力學(xué)方法的綜合應(yīng)用)如圖所示，固定在水平地3(動能定理和動力學(xué)方法的綜合應(yīng)用)如圖所示，固定在水平地面上的工件，由AB和BD兩部分組成，其中AB部分

14、為光滑的圓弧，圓心為O，AOB37，圓弧的半徑R0.5 m；BD部分水平，長度為0.2 m，C為BD的中點(diǎn)現(xiàn)有一質(zhì)量m1 kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從A端由靜止釋放，恰好能運(yùn)動到D點(diǎn)(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)求：(1)物塊運(yùn)動到B點(diǎn)時，對工件的壓力大??；(2)為使物塊恰好運(yùn)動到C點(diǎn)靜止，可以在物塊運(yùn)動到B點(diǎn)后，對它施加一豎直向下的恒力F，F(xiàn)應(yīng)為多大？123在B點(diǎn)動能定理由B到D：增大摩擦力聯(lián)立解得：由B到C：人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁3(動能定理和動力學(xué)方

15、法的綜合應(yīng)用)如圖所示，固定在水平地1. 一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m時,物體的速度為2m/s,取g=10m/s,下列說法正確的是: A. 提升過程中手對物體做功 12J;B. 提升過程中合外力對物體做功12J;C.提升過程中手對物體做功2J;D.提升過程中物體克服重力做功10J.簡析：由動能定理得 W合= mv2 W合 =2J其中W合 =W手 +（- mgh） W手 =12J物體克服重力做功W克 =mgh =10JA D或：Vt2 =2as a = 2m/s2 由牛頓第二定律得 F mg =ma F=m（g+a）=12NW手=Fh = 12J 人教版高一物理必修二第三節(jié)動能

16、定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁1. 一質(zhì)量為1kg的物體被人用手由靜止向上提升1m時,物體2. 速度為V的子彈恰可穿透一塊固定的木板，如果子彈的速度為2V，子彈射穿木板時受的阻力視為不變，則可穿透同樣的木板： A. 2塊 B. 3塊 C. 4塊 D. 1塊由動能定理得：f s= 0 mv2f ns= 0 m（2v）2n= 4C人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁2. 速度為V的子彈恰可穿透一塊固定的木板，如果子彈的速度為

17、3.質(zhì)量為m的金屬塊，當(dāng)初速度為V0 時，在水平面上滑行的距離為s ，如果將金屬塊的質(zhì)量增加為2m ，初速度增加到2V，在同一水平面上該金屬塊滑行的距離為 A. s B. 2 s C. 4 s D. s/2 簡析：由動能定理得：原金屬塊 mgs= 0 mV02s=當(dāng)初速度加倍后，滑行的距離為4sC人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁3.質(zhì)量為m的金屬塊，當(dāng)初速度為V0 時，在水平面上滑行的距高中物理4.一質(zhì)量為2kg的滑塊，以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，從某時刻起，在滑塊上作用一向右的

18、水平力，經(jīng)過一段時間，滑塊的速度變?yōu)橄蛴?，大小?m/s，在這段時間里，水平力做的功為多大？簡析：因始末動能相等，由動能定理知水平力做的功為0V0 =4m/sV1 =0V1 =0Vt = - 4m/sFFaas1s2物體的運(yùn)動有往復(fù)，由Vt2 V02 =2as知兩個過程位移等大反向，物體回到了初始位置，位移為0 ，故此水平力做的功為0人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁高中物理4.一質(zhì)量為2kg的滑塊，以4m/s的速度在光滑水平5.物體在水平恒力的作用下沿粗糙水平面運(yùn)動，在物體的速度有0增為V的

19、過程中，恒力做功為W1 ；在物體的速度有V增為2V的過程中，恒力做功為W2 ，求W1與W2 的比值.W1= mV2W2 = m(2V)2 mV2 W1 :W2 =1:3人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁5.物體在水平恒力的作用下沿粗糙水平面運(yùn)動，在物體的速度有06.物體從高H處由靜止自由落下，不計空氣阻力，落至地面沙坑下h處停下，求物體在沙坑中受到的平均阻力是其重力的多少倍？HhmgmgF由動能定理得：WG +WF =0mg（H+h） Fh=0F= mg人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用

20、利用動能定理解決多過程問題頁人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁6.物體從高H處由靜止自由落下，不計空氣阻力，落至地面沙坑下s1s2L7. 質(zhì)量為m的物體從高h(yuǎn)的斜面上由靜止開始滑下，經(jīng)過一段水平距離后停止. 若斜面及水平面與物體間的動摩擦因數(shù)相同，整個過程中物體的水平位移為s ，求證： =h/sBAhs物體從A到B過程，由動能定理得：WG +Wf =0mgh mg cos L mg s2 =0mgh mg s1 mg s2 =0mgh mg s =0 =h/s人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理

21、的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁s1s2L7. 質(zhì)量為m的物體從高h(yuǎn)的斜面上由靜止開始滑下8.用豎直向上30N的恒力F將地面上質(zhì)量為m=2kg的物體由靜止提升H=2m后即撤去力F，物體落地后陷入地面之下h=0.1m停下來.取g=10m/s2,不計空氣阻力，求地面對物體的平均阻力大小.分析：對全程用動能定理得：FH + mgh f h = 0f = 620N人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁8.用豎直向上30N的恒力F將地面上質(zhì)量為m=2kg的物體由9.如圖,光滑水平薄板中心有一個小孔,在孔內(nèi)

22、穿過一條質(zhì)量不計的細(xì)繩,繩的一端系一小球,小球以O(shè)為圓心在板上做勻速圓周運(yùn)動,半徑為R,此時繩的拉力為F,若逐漸增大拉力至8F,小球仍以O(shè)為圓心做半徑為0.5R的勻速圓周運(yùn)動,則此過程中繩的拉力做的功為_.FF=mV12/R 8F=mV22/0.5REK1= mV12= FR EK2= mV22=2FRW=EK2EK1=1.5FR人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁人教版高一物理必修二第三節(jié)動能定理的應(yīng)用利用動能定理解決多過程問題頁9.如圖,光滑水平薄板中心有一個小孔,在孔內(nèi)穿過一條質(zhì)量不計10. 質(zhì)量為m的小球用長為L的輕繩懸掛于O點(diǎn)，小球在水平拉力F的作用下，從平衡位置P很緩慢地移到Q點(diǎn)，則力F所做的功為： FPQA. mgLcos B. mgL（1 cos ）C. FLsin D. FLcos 簡